Kryogenes Kugelventil mit seitlichem Anschluss für den Einsatz mit LNG: Leitfaden zur Auslegung und Auswahl
A Kryogenes Kugelventil mit seitlichem Anschluss für den Einsatz mit LNG
verwendet ein zweiteiliges oder dreiteiliges Gehäuse sowie Materialien für den Einsatz bei niedrigen Temperaturen
sowie eine verlängerte Spindel, die eine zuverlässige Absperrung durch eine Vierteldrehung gewährleistet
bei Temperaturen bis zu −196 °C. Richtige Sitzgestaltung, Körperhöhlen
Entlastungs- und Kryogenprüfungen sind unerlässlich, da eingeschlossenes LNG
dehnt sich bei Erwärmung rasch aus.
Prozessisolierung.
Was ist ein kryogenes Kugelventil mit seitlichem Anschluss?
Ein Kryo-Kugelhahn mit seitlichem Anschluss wird durch das Gehäuse montiert
Abschnitte, die sich über die Pipeline-Achse erstrecken. Die Konstruktion
kann aus zwei oder drei Hauptteilen bestehen. Diese Anordnung bietet
eine praktische Kombination aus Druckbehältertechnik und Fertigung
Flexibilität und Zugang zum Ball und zu den Sitzplätzen während des Workshops
Wartung.
Durch die verlängerte Spindel befinden sich die Dichtung, der Bediener und der Stellantrieb oberhalb von
die Kaltzone und die Rohrisolierung. Dadurch wird die Wärmeübertragung begrenzt
in Richtung des Prozesses und sorgt dafür, dass die Stopfung am
Temperatur, bei der die Dichtung weiterhin wirksam funktioniert.
Warum erfordert der Einsatz von LNG eine spezielle Ventilkonstruktion?
LNG wird normalerweise bei etwa −162 °C gehandhabt. Bei dieser Temperatur,
Herkömmliche Ventilwerkstoffe, Dichtungen und Schmiermittel können sich zusammenziehen,
aushärten oder an Zähigkeit verlieren. Ein Ventil, das bei Umgebungstemperatur arbeitet
Bei zu hohen Temperaturen kann es zu Undichtigkeiten am Sitz, zu einem übermäßigen Drehmoment oder
Probleme mit der Spindelabdichtung nach dem Abkühlen.
Ein Kryo-LNG-Ventil muss daher thermische Einflüsse berücksichtigen
Schrumpfung, Zähigkeit von Werkstoffen bei niedrigen Temperaturen, Wärmeübertragung,
Druck in der Körperhöhle sowie wiederholte Abkühlungs- und Erwärmungszyklen.
Die endgültige Auslegung sollte auf der Mindestauslegung basieren
Temperatur und nicht nur die normale Betriebstemperatur.
Zweiteilige vs. dreiteilige Konstruktion mit seitlichem Einstieg
| Auswahlpunkt | Zweiteiliger Rumpf | Dreiteiliger Korpus |
|---|---|---|
| Bauwesen | Hauptkörper plus ein Körperverbinder | Mittelteil mit zwei Endanschlüssen |
| Körpergelenke | Weniger Verbindungsstellen bei geteilten Karosserien | Mehr Flexibilität bei der Montage |
| Wartung | Wird in der Regel nach dem Ausbau oder bei Zugang zur Werkstatt gewartet | Der Mittelteil lässt sich unter geeigneten Umständen möglicherweise leichter entfernen Rohrleitungspläne |
| Auswahlkriterien | Druck, Größe, Leckagerisiko und Projektstandard | Wartungsstrategie, Rohrleitungsführung und Projektstandard |
Keine der beiden Lösungen ist automatisch für jedes LNG die bessere Wahl.
Projekt. Die richtige Wahl hängt von der Ventilgröße und dem Druck ab
Klasse, Rohrleitungslasten, verfügbarer Wartungsraum, Prüfung
Anforderungen und die Instandhaltungsstrategie des Eigentümers.
WDL-Baureihe kryogener Kugelhähne mit seitlichem Anschluss
WDL Valve veröffentlicht den folgenden Referenzbereich für seine
Kryogenes Kugelventil mit seitlichem Einlass für den Einsatz im LNG-Bereich
.
Die endgültigen Nennwerte und Abmessungen müssen anhand der genehmigten
Projektzeichnung.
| Artikel | Veröffentlichte WDL-Spezifikation |
|---|---|
| Größenauswahl | DN 25–DN 600 / NPS 1–24 |
| Karosseriekonstruktion | Zweiteiliger oder dreiteiliger Karosserieaufbau mit seitlichem Einstieg |
| Endanschlüsse | mit Flansch, Gewinde, Muffenschweißung oder Stumpfschweißung, vorbehaltlich Ventilgröße und Projektanforderungen |
| Von Angesicht zu Angesicht | ASME B16.10 oder projektbezogene Norm |
| Temperaturbereich | −196 °C bis +425 °C, je nach Material und Sitzauswahl |
| Kryogene Prüfungen | BS 6364 oder projektbezogene Prüfanforderungen |
| Betrieb | Hebel, Getriebe, pneumatischer Antrieb oder elektrischer Antrieb |
| Karosseriematerialien | CF8/F304, CF8M/F316, CF3/F304L, CF3M/F316L oder Sonderausführungen Unterlagen auf Anfrage |
Rohrisolierung.
Welche Konstruktionsdetails sind im LNG-Bereich am wichtigsten?
Verlängerter Schaft und Dichtungsposition
Die Verlängerungslänge muss so bemessen sein, dass die Dichtung über der Isolierung liegt
und die voraussichtliche Frostgrenze. Dies trägt zum Schutz der Dichtung bei und
bietet ausreichend Platz für das Handrad, das Getriebe oder den Stellantrieb.
Zähigkeit von Werkstoffen bei niedrigen Temperaturen
Das Gehäuse, der Schaft, die Kugel, die Befestigungselemente und die druckführenden Teile müssen
bei der Mindestauslegungstemperatur weiterhin geeignet sind. Werkstoff
Zertifikate und Anforderungen an die Schlagprüfung sollten in der
Prüfplan.
Sitzverengung und Leckagekontrolle
Die Materialien von Kugel, Sitz und Dichtung ziehen sich unterschiedlich stark zusammen
während der Abkühlphase. Die Konstruktion des Sitzes muss den Kontakt aufrechterhalten, ohne dass
was zu einem übermäßigen Betriebsdrehmoment führt.
Die Auswahl zwischen Ausführungen mit weichen und metallenen Sitzen sollte erfolgen entsprechend
Temperatur, Leckageanforderungen, Betriebsfrequenz und Medium
Sauberkeit.
Druckentlastung in Körperhöhlen
Zwischen geschlossenen Ventilsitzen eingeschlossenes LNG kann sich ausdehnen, wenn es Wärme aufnimmt.
Das Ventil benötigt eine speziell konstruierte Entlastungsvorrichtung, wie beispielsweise
eine festgelegte, selbstentlastende Sitzrichtung, um unsichere Situationen zu vermeiden
Druckaufbau.
Brandschutz- und Antistatik-Anforderungen
LNG ist brennbar. Brandschutztechnische und elektrische
Die Kontinuität kann je nach Installation festgelegt werden und
maßgebende Norm. In der Angebotsanfrage sollte genau angegeben werden,
Erforderliche Qualifikation und Zertifikat.
Wo werden kryogene Kugelhähne mit seitlichem Anschluss eingesetzt?
- Zulauf- und Ablaufleitungen eines LNG-Speichertanks
- Verladeanlagen für Schiffe, Lkw und Terminals
- LNG-Förder- und Zirkulationsleitungen
- Regasifizierungs- und Boil-off-Gassysteme
- Isolierung von Kryopumpen und Bypass-Leitungen
- Anlagen für flüssigen Stickstoff, Sauerstoff und Argon
- Luftzerlegungs- und Tieftemperatur-Chemieanlagen
Welche Prüfungen sollten festgelegt werden?
Eine Prüfung bei Umgebungsdruck allein belegt nicht, dass ein Ventil
wird bei LNG-Temperatur dicht halten und einwandfrei funktionieren. Das Projekt
sollte festgelegt werden, ob kryogene Typenprüfungen oder Produktionsprüfungen
oder beides ist erforderlich.
- Druckprüfung von Gehäuse und Sitz
- Kryogene Abkühlung und Dichtheitsprüfung
- Betriebsdrehmoment- oder Funktionsprüfung bei niedrigen Temperaturen
- Werkstoffidentifizierung und Schlagprüfung
- Zerstörungsfreie Prüfung von Druckbehältern
- Nachweis der Brandsicherheit und der Emissionen aus flüchtigen Stoffen, sofern vorgeschrieben
- Aufzeichnungen über Reinigung, Trocknung und versiegelte Verpackung
ISO 28921-1:2022
befasst sich mit Design, Materialien, Fertigung und Produktionsprüfungen
für industrielle Absperrventile, die bei Temperaturen von −50 °C bis −196 °C eingesetzt werden.
In der Beschaffungsspezifikation sollte die erforderliche Norm angegeben werden,
Ausgabe sowie etwaige besitzerbezogene Ergänzungen.
sowie Anforderungen an die kryogene Prüfung.
Welche Informationen sollte eine Angebotsanfrage für LNG-Ventile enthalten?
- Ventilgröße, Druckklasse und Anforderungen an die Bohrung
- Normale Betriebstemperatur und Mindestauslegungstemperatur
- Maximaler Betriebs- und Auslegungsdruck
- Zusammensetzung der Flüssigkeit und mögliche Verunreinigungen
- Vorliebe für zweiteilige oder dreiteilige Karosserien
- Schwimmkugel- oder Zapfenlagerung
- Anschluss- und Baulängenstandard
- Werkstoffe für Gehäuse, Kugel, Spindel, Sitz, Dichtung und Befestigungselemente
- Kavitätenentlastung, Sitzrichtung und Anforderungen an die Dichtheit
- Manueller, pneumatischer oder elektrischer Betrieb
- Anforderungen an die Kryotechnik, den Brandschutz und die Emissionen
- Erforderliche Zeichnungen, Bescheinigungen und Prüfunterlagen
Häufig gestellte Fragen
Was ist die niedrigste veröffentlichte Temperatur für das WDL-Ventil?
WDL gibt eine Mindesttemperatur von −196 °C an. Die endgültige zulässige
Der Grenzwert hängt vom Werkstoff, vom Sitz, von der Dichtung, von der Druckstufe und von
genehmigter Projektentwurf.
Warum ist ein verlängerter Schaft erforderlich?
Durch den verlängerten Schaft werden die Dichtung und der Betätigungsmechanismus nach außen verlagert
aus dem Kaltbereich und oberhalb der Rohrisolierung, was dazu beiträgt,
Frost und Stammauslauf verhindern.
Kann ein handelsübliches Kugelventil für LNG verwendet werden?
Man sollte nicht davon ausgehen, dass es sich um ein Standard-Kugelventil für Umgebungstemperatur handelt
geeignet. Für den LNG-Betrieb sind nachgewiesene Tieftemperaturbedingungen erforderlich
Werkstoffe, Dichtungen, Hohlraumentlastung, Spindelverlängerung und geeignete
Kryogene Prüfungen.
Was ist besser: ein weicher Sitz oder ein Metallsitz?
Für eine dichte Absperrung bei reinem LNG wird häufig ein weicher Sitz gewählt.
Service. Bei Partikelbelastung oder starken Lastwechseln kann ein Metallsitz erforderlich sein,
Verschleiß oder bestimmte Brand- und Temperaturbedingungen. Der Prozess
Das Datenblatt hilft bei der richtigen Auswahl.
Welche Unterlagen können angefordert werden?
Zu den typischen Dokumenten gehören Werkstoffzeugnisse, Druckprüfprotokolle
Berichte, Protokolle zu Kryogen-Prüfungen, NDE-Berichte, brandsicher oder
Emissionsnachweise, Reinheitsprotokolle und genehmigte Zeichnungen.
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